RU2765137C2 - Способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы - Google Patents

Способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы Download PDF

Info

Publication number
RU2765137C2
RU2765137C2 RU2020119517A RU2020119517A RU2765137C2 RU 2765137 C2 RU2765137 C2 RU 2765137C2 RU 2020119517 A RU2020119517 A RU 2020119517A RU 2020119517 A RU2020119517 A RU 2020119517A RU 2765137 C2 RU2765137 C2 RU 2765137C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
projectile
laser
velocity
doppler
signal
Prior art date
Application number
RU2020119517A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2020119517A3 (ru
RU2020119517A (ru
Inventor
Владимир Александрович Соловьев
Степан Степанович Ярощук
Алексей Владимирович Федотов
Александр Александрович Ошкин
Роман Борисович Тарас
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва"
Priority to RU2020119517A priority Critical patent/RU2765137C2/ru
Publication of RU2020119517A3 publication Critical patent/RU2020119517A3/ru
Publication of RU2020119517A publication Critical patent/RU2020119517A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2765137C2 publication Critical patent/RU2765137C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S17/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к контрольно-измерительной технике и может быть использована при испытаниях лазерной баллистической измерительной системы. Заявленный способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы для проверки точности измерения скорости артиллерийского снаряда включает создание натурной обстановки, излучение электромагнитной энергии в направлении снаряда, приеме электромагнитной энергии, отраженной от снаряда, преобразовании аналогового сигнала в цифровой вид, быстрого Фурье-преобразования сигнала и его записи в блок памяти, нахождение частот, соответствующих максимумам первых парных гармоник вторичной модуляции доплеровского эхо-сигнала, определяющих угловую скорость вращения снаряда. Причем на неподвижный в продольном направлении снаряд направляется излучение одночастотного лазера, при этом излучение лазера модулируется фиксированными частотами
Figure 00000026
на временных интервалах, каждый из которых соответствует доплеровскому сдвигу частоты для заданной на данном временном интервале имитируемой скорости снаряда Viз, а лазерная доплеровская баллистическая измерительная система принимает отраженное от снаряда излучение, и по частотам принятых на каждом временном интервале доплеровских сигналов система вычисляет имитируемую скорость ΔVi=Viз-Viu на различных временных участках, где λ0 - длина волны одночастотного лазера. Технический результат – возможность определять погрешность измерения скорости движения снаряда при различных линейных скоростях вдоль его продольной оси. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к области электромагнитных методов измерения начальной скорости снаряда, в частности к области испытаний лазерной баллистической системы.
Испытание является наиболее достоверным способом оценки технических характеристик системы (Натурный эксперимент: Информационное обеспечение экспериментальных исследований / А.Н. Белюнов, Г.М. Солодихин, В.А. Солодовников и др. / Под ред. Н.И. Баклашова. – М.: Радио и связь, 1982, с. 13-15).
В процессе испытания необходимо определить основные характеристики лазерной доплеровской баллистической системы:
- погрешность измерения начальной скорости снаряда;
- погрешность измерения скорости вращения снаряда.
Испытание лазерной доплеровской баллистической системы представляет собой технически и организационно сложный, дорогостоящий и продолжительный этап. Поэтому упрощение и удешевление испытания при сохранении достоверности является чрезвычайно актуальной задачей.
Известен способ испытания РЛС, использующий математическое моделирование (Леонов А.И., Васенев В.Н., Гайдуков Ю.И. Моделирование в радиолокации. - М.: Советское радио, 1979, с. 25-31). Способ основан на замене реальных сигналов, отраженных от целей, их математическими моделями. Моделируемые величины подаются в систему обработки радиолокационной информации РЛС вместо реальных сигналов, производится многократное обнаружение моделируемых сигналов и измерение координат целей в различных режимах работы РЛС, по окончании испытания проводят статистическую обработку измерений.
Недостаток известного способа состоит в необходимости обеспечения адекватности моделей реальным процессам, что требует их тщательной калибровки с использованием эталонных РЛС. Это приводит к значительному усложнению, а следовательно, и к удорожанию способа.
Другим аналогом является способ испытания РЛС, включающий создание натурной целевой и помеховой радиолокационной обстановки с использованием целей и постановщиков помех, пускаемых по заданным траекториям, обнаружение, захват и сопровождение целей, статистическую обработку измеренных параметров траекторий целей (Леонов А.И., Леонов С.А., Нагулинко Ф.В. Испытания РЛС. Оценка характеристик. - М.: Радио и связь, 1990, с. 3, с. 25).
Основными недостатками этого способа являются значительное количество технических средств, требуемых для проведения испытаний, а следовательно, и его высокая стоимость. Это объясняется тем, что испытание такого сложного устройства как РЛС связано с целым рядом дорогостоящих организационных и технических мероприятий, включающих обеспечение полетов целей (самолетов, вертолетов, ракет и других объектов различных классов и назначения) в зоне обзора РЛС по заданным траекториям, привлечение специальных постановщиков помех, аппаратуры регистрации измерений и оценки результатов испытания.
С учетом того, что для получения достоверных оценок параметров РЛС количество пусков целей по одинаковым траекториям должно быть достаточно большим (десятки), стоимость испытаний становится чрезвычайно большой.
Наиболее близким к заявляемому способу (прототип) является способ измерения внешнебаллистических характеристик снаряда и устройство для его осуществления, предназначенные для измерения скорости снаряда, угловой скорости вращения снаряда вокруг продольной оси и величины нутации снаряда (Патент RU 2515580 на изобретение заявка: 2013112556/07 от 20.03.2013 МПК G01S 13/58 (2006.01), опубликован: 10.05.2014. Бюл. № 13).
Сущность прототипа заключается в том, что при измерении внешнебаллистических характеристик снаряда, в направлении движения снаряда излучается электромагнитная энергия, приеме отраженной от снаряда излучения, преобразовании аналогового сигнала в цифровой вид, записи сигналов в блок памяти, формировании последовательности дискретных значений его текущей скорости по реализациям доплеровского эхо-сигнала снаряда, вычислении по текущей скорости начальной скорости снаряда с учетом установленной задержки начала его наблюдения относительно момента вылета из ствола орудия, оценивании достоверности дискретных значений текущей скорости снаряда для каждой позиции в полученной последовательности содержащихся в них данных, выделении с учетом полученных результатов в этой последовательности участка, содержащего преимущественно достоверные данные, по которым определяют начальную скорость снаряда, при этом при оценке достоверности данных о текущей скорости снаряда используют критерии, учитывающие задаваемые требования по точности измерения начальной скорости снаряда, при формировании участка упомянутой последовательности для вычисления начальной скорости снаряда начало этого участка определяют по наличию не менее трех следующих подряд позиций с достоверными данными, а его конец - по наличию двух и более позиций с недостоверными данными; используемое при вычислении начальной скорости снаряда время задержки начала наблюдения представляют суммой установленной задержки и суммарной длительности реализации доплеровского эхо-сигнала, предшествующей первой позиции в участке данных, сформированном для вычисления начальной скорости снаряда; при наличии одиночных позиций с недостоверными данными в выделенном участке последовательности дискретных значений текущей скорости снаряда данные, содержащиеся в таких одиночных позициях, заменяют средним значением достоверных данных из двух непосредственно примыкающих к ним позиций этого участка, достоверность данных о текущей скорости снаряда проверяют по превышению фактическим отношением сигнал/шум того его значения, которое необходимо для обеспечения заданной точности определения начальной скорости снаряда, достоверность данных о текущей скорости снаряда оценивают по изменениям значений текущей скорости снаряда, представленным на смежных позициях в полученной последовательности, при этом сначала по величине этих изменений обнаруживают зоны, содержащие недостоверные данные, а затем по достоверным данным, получаемым из позиций, непосредственно примыкающим к этим зонам, определяют для каждой позиции в обнаруженной зоне ожидаемые значения скорости и локализуют каждую позицию с недостоверными данными, причем достоверными считают те позиции, для которых анализируемые изменения значений текущей скорости снаряда не превышают величину задаваемой погрешности измерения начальной скорости снаряда, определяют ширину спектра доплеровского эхо сигнала, определяют по ширине спектра площадь максимального сечения снаряда плоскостью, перпендикулярной линии визирования снаряда, по изменению данной площади на каждой позиции судят о величине нутации снаряда, дополнительно в спектре доплеровского эхо-сигнала определяют частоты гармоник вторичной модуляции эхо-сигнала, вызванной асимметрией распределения массы снаряда относительно его продольной оси, вычисляют по формуле ω=2πfвp угловую скорость вращения снаряда вокруг продольной оси, где fвp=(f1-f2)/2, f1 и f2 - частоты, соответствующие максимумам первых парных гармоник вторичной модуляции доплеровского эхо-сигнала.
Этот способ реализуется в устройстве для измерения внешнебаллистических характеристик снаряда, содержащем доплеровский радиолокатор, индикатор ширины спектра, в которое дополнительно введены ключ, линия задержки, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок обработки данных, индикатор начальной скорости снаряда и индикатор угловой скорости вращения снаряда, причем выход доплеровского радиолокатора соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, вход которой соединен с выходом индукционного датчика размещенного на канале ствола метаемого тела, а выход с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом блока памяти, выход которого соединен с входом блока обработки сигналов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами индикатора начальной скорости снаряда, индикатора ширины спектра и индикатора угловой скорости вращения снаряда.
Кроме того, блок обработки данных состоит из анализатора достоверности данных, блока определения ширины спектра, блока определения угловой скорости вращения снаряда, при этом вход блока обработки сигнала является входом анализатора достоверности данных, выход которого соединен с входом блока определения ширины спектра и блока определения угловой скорости вращения снаряда, выходы анализатора достоверности данных, блока определения ширины спектра и блока определения угловой скорости вращения снаряда, являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока обработки сигналов.
Алгоритм работы анализатора достоверности данных заключается в оценивании достоверности дискретных значений текущей скорости снаряда для каждой позиции в полученной последовательности содержащихся данных, выделении с учетом полученных результатов в этой последовательности участка, содержащего преимущественно достоверные данные, по которым определяют начальную скорость снаряда, при этом при оценке достоверности данных о текущей скорости снаряда используют критерии, учитывающие задаваемые требования по точности измерения начальной скорости снаряда; при формировании участка упомянутой последовательности для вычисления начальной скорости снаряда начало этого участка определяют по наличию не менее трех следующих подряд позиций с достоверными данными, а его конец - по наличию двух и более позиций с недостоверными данными;
используемое при вычислении начальной скорости снаряда время задержки начала наблюдения представляют суммой установленной задержки и суммарной длительности реализации доплеровского эхо-сигнала, предшествующей первой позиции в участке данных, сформированном для вычисления начальной скорости снаряда; при наличии одиночных позиций с недостоверными данными в выделенном участке последовательности дискретных значений текущей скорости снаряда данные, содержащиеся в таких одиночных позициях, заменяют средним значением достоверных данных из двух непосредственно примыкающих к ним позиций этого участка, достоверность данных о текущей скорости снаряда проверяют по превышению фактическим отношением сигнал/шум того его значения, которое необходимо для обеспечения заданной точности определения начальной скорости снаряда, достоверность данных о текущей скорости снаряда оценивают по изменениям значений текущей скорости снаряда, представленным на смежных позициях в полученной последовательности, при этом сначала по величине этих изменений обнаруживают зоны, содержащие недостоверные данные, а затем по достоверным данным, получаемым из позиций, непосредственно примыкающим к этим зонам, определяют для каждой позиции в обнаруженной зоне ожидаемые значения скорости и локализуют каждую позицию с недостоверными данными, причем достоверными считают те позиции, для которых анализируемые изменения значений текущей скорости снаряда не превышают величину задаваемой погрешности измерения начальной скорости снаряда, скорость движения снаряда определяется в соответствии с выражением
Figure 00000001
где Δf - частота Доплера, λ - длина волны, Δϕ - угол наблюдения.
Кроме того, блок определения ширины спектра функционирует в соответствии с алгоритмом, суть которого заключается в вычислении модуля быстрого преобразования Фурье
Figure 00000002
где yk=y(k/Fd) - оцифрованный аналого-цифровым преобразователем входной сигнал y(t), Fd - частота дискретизации исходного сигнала, N - число отсчетов ДПФ, Sn - действительная амплитуда n-й спектральной гармоники, частоту которой можно определить как:
Figure 00000003
определение величины порога:
Figure 00000004
где Рлт - вероятность ложной тревоги, которая на практике обычно принимается равной 10-5, σ2 ш - дисперсия шума, значение которой можно вычислить, проанализировав БПФ выходного сигнал радиолокатора при отсутствии движущихся объектов в его зоне видимости на соответствие закону распределения Релея, обнуление гармоник, не превысивших значение порога Sпор и находящихся в области ожидаемых частот Доплера:
Figure 00000005
где fож.min, fож.max. - нижняя и верхняя границы области ожидаемых частот Доплера соответственно, определение ширины спектра сигнала:
Figure 00000006
где fc.min - нижняя граница спектра сигнала, fc.max - верхняя граница спектра сигнала, Δf - ширина спектра сигнала, определении по ширине спектра площади максимального сечения снаряда плоскостью, перпендикулярной линии визирования снаряда, определении величины нутации снаряда по изменению данной площади на каждой позиции (фиг. 4).
Кроме того, блок определения угловой скорости вращения снаряда функционирует в соответствии с алгоритмом, суть которого заключается в вычислении частот гармоник вторичной модуляции в амплитудно-частотном спектре выбранного участка измерения, при этом при получении амплитудно-частотного спектра применяется алгоритм компенсации влияния фазовой модуляции отраженного радиолокационного сигнала:
- определение комплексной спектральной амплитуды на выходе алгоритма БПФ:
Figure 00000007
Где
Figure 00000008
- выбранный участок отраженного эхо-сигнала, K - число отсчетов выбранного участка сигнала,
- определение границы спектра доминирующей гармоники:
Figure 00000009
где [Nэ.min, Nэ.max] - интервал спектральных отсчетов, содержащий частоты доминирующей гармоники, nпл - частотная позиция максимальной спектральной амплитуды, Δnпл - априорно заданная ширина интервала поиска энергетического центра спектра доминирующей гармоники,
- определение энергетического центра спектра доминирующей гармоники, по квадратам спектральных амплитуд:
Figure 00000010
Где
Figure 00000011
, nc - априорно известная ширина спектра доминирующей гармоники, выделение спектра сигнала, отраженного от снаряда, и осуществление дополнения его нулями:
Figure 00000012
где nф - ширина спектра сигнала, отраженного от снаряда, включая гармоники вторичной модуляции, проведении циклического смещение спектра таким образом, чтобы энергетический центр спектра оказался в нулевой позиции в соответствии с выражением:
Figure 00000013
- осуществление выполнения операции обратного БПФ спектра
Figure 00000014
и получение корректирующего сигнала:
Figure 00000015
- осуществление умножения исходного участка сигнала на комплексно-сопряженный корректирующий сигнал
Figure 00000016
и выполнение операции БПФ:
Figure 00000017
- выделение из спектра эхо-сигнала Zn двух пар гармоник вторичной модуляции, расположенных ближе всех к доминирующей гармонике, и определение значений частот f1 и f2, при которых они достигают максимума,
- вычисление угловой скорости вращения снаряда вокруг продольной оси по формуле:
ω=2πfвр,
где fвр=(f1-f2)/2, f1 и f2 - частоты, соответствующие максимумам первых парных гармоник вторичной модуляции доплеровского эхо-сигнала.
Устройство для измерения внешнебаллистических характеристик снаряда функционирует следующим образом. При нажатии на боевую кнопку происходит одновременный запуск устройства 1 для измерения внешнебаллистических характеристик и срабатывание метательного устройства 2, при этом в момент выхода снаряда 4 из канала ствола срабатывает индукционный датчик 3 (фиг. 1).
Доплеровский радиолокатор 5 осуществляет излучение электромагнитной энергии в направлении движения снаряда, отраженный от снаряда сигнал поступает на первый вход ключа 6, на второй вход которого поступает сигнал с выхода линии 7 задержки, на вход которой поступает сигнал с выхода индукционного датчика 3 (фиг. 2). Выбор времени задержки обусловлен необходимостью измерения начальной скорости снаряда, так как именно в момент выстрела наблюдается момент, когда скорость снаряда достигает максимального значения. Сигнал с выхода ключа 6 через аналого-цифровой преобразователь 8 поступает на вход блока 9 памяти, где осуществляется его запись. Обработка полученных данных осуществляется в блоке 10 обработки данных, при этом осуществляется анализ достоверности данных в анализаторе 14 достоверности данных (фиг. 3).
Анализатор 14 достоверности данных осуществляет выделение участка, содержащего повышенные достоверные данные, при этом начало участка определяют по наличию не менее трех следующих подряд позиций с достоверными данными, а его конец - по наличию двух и более позиций с недостоверными данными, по которым определяют начальную скорость снаряда.
Вычисления начальной скорости снаряда осуществляют в момент времени t0=tзад+t∑, где tзад - установленная задержка, t∑ - суммарная длительность реализации доплеровского эхо-сигнала, предшествующей первой позиции в участке данных, сформированном для вычисления начальной скорости снаряда. При наличии одиночных позиций с недостоверными данными в выделенном участке последовательности дискретных значений текущей скорости снаряда данные, содержащиеся в таких одиночных позициях, заменяют средним значением достоверных данных из двух непосредственно примыкающих к ним позиций этого участка.
Таким образом, анализатор 10 достоверности данных обеспечивает выборку участка повышенной достоверности данных и обеспечивает проверку достоверности текущей скорости. С выхода анализатора 14 достоверности данных сигналы поступают на входы блока 15 определения ширины спектра и блока 16 определения угловой скорости вращения снаряда. Кроме того, сигнал с выхода анализатора 14 достоверности данных поступает на вход индикатора 11 скорости движения снаряда. Блок 15 определения ширины спектра обеспечивает вычисление модуля быстрого преобразования Фурье (БПФ), определение ширины спектра сигнала, определение по ширине спектра площади максимального сечения снаряда плоскостью, перпендикулярной линии визирования снаряда, определение величины нутации снаряда по изменению площади на каждой позиции. Сигнал с выхода блока 15 определения ширины спектра поступает на вход индикатора 12 ширины спектра. Блок 16 определения угловой скорости вращения снаряда обеспечивает определение угловой скорости вращения снаряда относительно продольной оси для выбранного участка измерения. Недостатком данного способа является недостаточная достоверность измеренных внешнебаллистических характеристик, которая устанавливается анализатором достоверности на основе расчетных, а не экспериментальных данных. Испытание является наиболее объективным способом оценки технических характеристик системы. Технической задачей изобретения является испытание лазерной баллистической измерительной системы для проверки точности измерения скорости артиллерийского снаряда на основе экспериментальных данных. Указанный технический результат достигается тем, что в способе испытаний лазерной баллистической измерительной системы для проверки точности измерения скорости артиллерийского снаряда, включающим создание натурной обстановки, излучение электромагнитной энергии в направлении снаряда, приеме электромагнитной энергии, отраженной от снаряда, преобразовании аналогового сигнала в цифровой вид, быстрого Фурье-преобразовании сигнала и его записи в блок памяти, нахождение частот, соответствующих максимумам первых парных гармоник вторичной модуляции доплеровского эхо-сигнала определяющих угловую скорость вращения снаряда, отличающийся тем, что на неподвижный снаряд направляется излучение одночастотного лазера, при этом излучение лазера модулируется фиксированными частотами
Figure 00000018
на временных интервалах, каждый из которых соответствует доплеровскому сдвигу частоты для заданной на данном временном интервале имитируемой скорости снаряда Viз, лазерная доплеровская баллистическая измерительная система принимает отраженное от снаряда излучение и по частотам принятых на каждом временном интервале доплеровских сигналов, система вычисляет имитируемую скорость снаряда
Figure 00000019
и погрешности измерения скорости движения снаряда ΔVi=Viз - Viu на различных временных участках, где λ0 - длина волны одночастотного лазера. Данное положение поясняется следующим.
Неподвижный снаряд облучается одночастотным лазером, излучение которого разделено на временные интервалы, а на каждом i-ом интервале излучение модулируется фиксированными частотами
Figure 00000020
соответствующим доплеровскому сдвигу для заданной на данном временном интервале скорости снаряда Viз. Длительность временных интервалов выбирается из условия неизменности скорости движения снаряда за это время. То есть за время, равное длительности временного интервала, скорость снаряда не должна изменится на величину допустимой погрешности ΔVi=ΔVдоп.
Лазерная доплеровская баллистическая система принимает отраженный от снаряда оптический сигнал, который поступает в измерительную систему с модулем быстрого преобразования Фурье (БПФ). В результате быстрого преобразования Фурье отраженного от снаряда оптического сигнала, получаем спектр измеренных частот ƒiu эхо-сигнала.
По измеренным частотам ƒiu, определяют измеренные скорости снаряда Viu на i-ом интервале:
Figure 00000021
По измеренной скорости снаряда
Figure 00000022
определяется погрешность измерения скорости движения снаряда в различных точках калибровочной кривой ΔVi=Viз - Viu, где λ0 - длина волны одночастотного лазера. Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, является следующая совокупность действий:
1. Используется излучение, отраженное от неподвижного в продольном направлении снаряда;
2. Движение снаряда продольном направлении имитируется частотной модуляцией излучения одночастотного лазера, частотой соответствующей доплеровскому сдвигу
Figure 00000023
3. Лазерная баллистическая измерительная система принимает отраженное излучение от неподвижного в продольном направлении снаряда и по частоте принятого доплеровского сигнала вычисляет измеренную (имитируемую) скорость снаряда
Figure 00000024
4. Определяются погрешности измерения скорости движения снаряда ΔVi=Viз - Viu на различных временных участках
Заявляемый способ являются результатом научно исследовательской и экспериментальной работы. На фиг. 6 приведена схема проведения экспериментов, где:
17 - неподвижный продольном направлении снаряд;
19 - лазерная доплеровская измерительная баллистическая система, с входящим в нее одночастотным лазером 18;
20 - частотный модулятор;
21 - блок управления;
22 - электрический двигатель.
Устройство, содержит снаряд 17 неподвижный продольном направлении, для создания натурной обстановки в измерительной зоне, доплеровскую измерительную баллистическую систему 19, с входящим в нее одночастотным лазером 18, частотный модулятор 20, блок управления 21.
Устройство функционирует следующим образом. На неподвижный, продольном направлении снаряд 17, направляется излучение одночастотного лазера18, который входит в состав лазерной доплеровской измерительной баллистической системы 19. Излучение одночастотного лазера 18 проходит частотный модулятор 20. Блок управления 21 задает частоты модуляции излучения одночастотного лазера, соответствующие заданным скоростям движения снаряда Viз, на временных интервалах t1-tn (фиг. 5) и передает значения заданных частот модуляции в лазерную доплеровскую измерительную баллистическую систему. Отраженное от неподвижного снаряда излучение принимается доплеровской измерительной баллистической системой 19, которая вычисляет текущую (имитируемую) на данном временном интервале времени скорость снаряда Viu по значениям доминирующих частот в спектре отраженного сигнала. Далее определяются погрешности измерения скорости движения снаряда (имитируемой) на различных временных интервалах ΔVi=Viз - Viu.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет определять погрешность измерения скорости движения снаряда при различных линейных скоростях вдоль его продольной оси.

Claims (2)

1. Способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы для проверки точности измерения скорости артиллерийского снаряда, включающий создание натурной обстановки, излучение электромагнитной энергии в направлении снаряда, приеме электромагнитной энергии, отраженной от снаряда, преобразовании аналогового сигнала в цифровой вид, быстрого Фурье-преобразования сигнала и его записи в блок памяти, нахождение частот, соответствующих максимумам первых парных гармоник вторичной модуляции доплеровского эхо-сигнала, определяющих угловую скорость вращения снаряда, отличающийся тем, что на неподвижный в продольном направлении снаряд направляется излучение одночастотного лазера, при этом излучение лазера модулируется фиксированными частотами
Figure 00000025
на временных интервалах, каждый из которых соответствует доплеровскому сдвигу частоты для заданной на данном временном интервале имитируемой скорости снаряда Viз, а лазерная доплеровская баллистическая измерительная система принимает отраженное от снаряда излучение, и по частотам принятых на каждом временном интервале доплеровских сигналов система вычисляет имитируемую скорость ΔVi=Viз-Viu на различных временных участках, где λ0 - длина волны одночастотного лазера.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что снаряд приводится во вращательное движение относительно своей продольной оси с заданной угловой скоростью вращения ωз, измеряется угловая скорость его вращения ωи лазерной доплеровской баллистической системой и определяется погрешность измерения угловой скорости вращения снаряда Δω=ωз-ωи.
RU2020119517A 2020-06-05 2020-06-05 Способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы RU2765137C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119517A RU2765137C2 (ru) 2020-06-05 2020-06-05 Способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119517A RU2765137C2 (ru) 2020-06-05 2020-06-05 Способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020119517A3 RU2020119517A3 (ru) 2021-12-06
RU2020119517A RU2020119517A (ru) 2021-12-06
RU2765137C2 true RU2765137C2 (ru) 2022-01-25

Family

ID=79171529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119517A RU2765137C2 (ru) 2020-06-05 2020-06-05 Способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2765137C2 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000073817A1 (fr) * 1999-05-27 2000-12-07 Onera (Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales) Procede et dispositif de mesure de vitesse par effet doppler
RU2515580C1 (ru) * 2013-03-20 2014-05-10 Сергей Михайлович Мужичек Способ измерения внешнебаллистических характеристик снаряда и устройство для его осуществления
RU2618963C2 (ru) * 2015-07-23 2017-05-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Югорск" Способ градуировки лидара
CN208902871U (zh) * 2018-08-20 2019-05-24 中国科学院上海技术物理研究所 一种快速测量激光测距系统性能的装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000073817A1 (fr) * 1999-05-27 2000-12-07 Onera (Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales) Procede et dispositif de mesure de vitesse par effet doppler
RU2515580C1 (ru) * 2013-03-20 2014-05-10 Сергей Михайлович Мужичек Способ измерения внешнебаллистических характеристик снаряда и устройство для его осуществления
RU2618963C2 (ru) * 2015-07-23 2017-05-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Югорск" Способ градуировки лидара
CN208902871U (zh) * 2018-08-20 2019-05-24 中国科学院上海技术物理研究所 一种快速测量激光测距系统性能的装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020119517A3 (ru) 2021-12-06
RU2020119517A (ru) 2021-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2494336C2 (ru) Способ оценки дальности до точки выстрела
EP1485729B1 (en) System and method for target signature calculation and recognition
CN106405511A (zh) 用于自动车辆的雷达信号处理
RU2695496C1 (ru) Способ и комплекс оценки на полунатурной модели эффективности радиоподавления радиолокационной головки самонаведения управляемой ракеты
Abratkiewicz et al. Radar signal parameters estimation using phase accelerogram in the time-frequency domain
RU2557808C1 (ru) Способ определения наклонной дальности до движущейся цели пассивным моностатическим пеленгатором
RU2715994C1 (ru) Способ измерения начальной скорости снаряда
CN105509817A (zh) 一种太赫兹波多普勒干涉测量仪及方法
RU2765137C2 (ru) Способ испытаний лазерной баллистической измерительной системы
RU2667485C1 (ru) Способ радиолокационного обзора пространства и многопозиционный комплекс для его осуществления
RU2515580C1 (ru) Способ измерения внешнебаллистических характеристик снаряда и устройство для его осуществления
RU2516205C2 (ru) Способ определения координат точки падения боеприпаса
RU2193782C2 (ru) Способ оценки характеристик радиолокационной станции при действии активных шумовых помех
RU2608551C1 (ru) Способ функционирования импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции при обнаружении воздушной цели - носителя станции радиотехнической разведки
US8976342B2 (en) Method for estimating the transverse component of the velocity of the air in a doppler LiDAR measurement
RU2538105C2 (ru) Способ определения координат целей и комплекс для его реализации
RU2766534C2 (ru) Имитационно-испытательный комплекс для лазерной баллистической измерительной системы
RU2326400C1 (ru) Способ измерения эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов в полигонных условиях
RU2790640C1 (ru) Способ измерения начальной скорости высокоскоростных снарядов лазерной волоконно-оптической системой
RU2757929C1 (ru) Способ измерения начальной скорости снаряда лазерной волоконно-оптической системой
CN115390062A (zh) 一种空气阻力下高速目标徒动补偿方法、装置和设备
RU2392639C1 (ru) Способ измерения начальной скорости снаряда и устройство для его осуществления
Qin et al. Prediction of Point of impact of anti-ship missile—An approach combining target geometic features, circular error probable (CEP) and laser fuze
RU2335785C1 (ru) Лазерный доплеровский локатор
CN112904320A (zh) 光学模组测试方法和系统